Compuestos como la fibra de vidrio y la fibra de carbono son materiales muy utilizados por los fabricantes por su peso ligero y sus propiedades mecánicas en comparación con materiales tradicionales como el acero y el aluminio. Los materiales compuestos también pueden diseñarse para aprovechar los revestimientos especiales que ayudan a integrarlos en un producto y mejoran su funcionalidad. En este artículo, Patrick Loock, responsable del segmento de productos y aplicaciones del fabricante de tubos y perfiles de compuestos Exel Composites, explica cómo los compuestos fabricados con revestimientos termoplásticos funcionales brindan un mayor control de propiedades como la fricción, la adhesión y el acabado.
En la producción de compuestos se emplean dos categorías principales de resinas: termoestables y termoplásticas. Las resinas termoestables, las más comunes, se endurecen mediante curado para formar polímeros extremadamente entrecruzados con rígidos enlaces insolubles o infusibles cuando se exponen al calor. Aunque no son tan comunes en la pultrusión, las resinas termoplásticas se están aplicando cada vez más.
Estas resinas son ramificaciones o cadenas de monómeros que se ablandan con el calor y se solidifican al enfriarse. Se trata de un proceso reversible sin enlaces químicos, lo que significa que se pueden volver a fundir y formar según sea necesario y se pueden moldear para adaptarlas a prácticamente cualquier forma.
Los termoplásticos que se pueden utilizar con los materiales compuestos son, entre otros, poliuretano termoplástico (TPU), poli (metilmetacrilato) (PMMA), polietileno (PE), poliamida (PA) y polipropileno (PP).
Ventajas de los revestimientos termoplásticos funcionales
La combinación de un revestimiento termoplástico funcional con un compuesto termoestable tiene ventajas. Mediante la extrusión de los revestimientos termoplásticos funcionales como paso en la producción del compuesto, los fabricantes pueden conseguir propiedades mecánicas adicionales como absorción de impactos, unión intensa entre componentes, agarre y resistencia a la corrosión, así como añadir más posibilidades estéticas al diseño de los perfiles. El revestimiento termoplástico permite a los fabricantes ofrecer mayores posibilidades de acabado para que los clientes puedan disponer de una gama más amplia de productos de aspecto brillante, mate, de caucho o incluso metálico, lo que permite una integración perfecta con las estructuras existentes. El acabado de aspecto metálico es muy utilizado porque los materiales compuestos suelen emplearse como sustitutos de las piezas metálicas en las estructuras existentes y les brinda una mayor integración visual.
Los revestimientos termoplásticos también ofrecen ventajas prácticas a los usuarios finales. Por ejemplo, cuando se utilizan revestimientos termoplásticos para componentes telescópicos, la mejora de la fricción entre los tubos y los cierres permite a la estructura soportar mejor las fuerzas a las que se expone.
La fibra de carbono tiene muy buenas propiedades mecánicas y presenta la resistencia y el peso deseados, pero a veces no tiene las propiedades de fricción y/o adhesiones necesarias para la aplicación. Al recubrir el compuesto de fibra de carbono con un revestimiento termoplástico, el producto consigue las propiedades de fricción y adhesión necesarias, así como protección adicional frente a factores ambientales, como el clima, el agua u otros elementos nocivos. Estas propiedades podrían resultar útiles, por ejemplo, en aplicaciones marinas, control de estratos o elementos de tensión.
